DE202014011018U1 - Template for structuring a surface by etching - Google Patents

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    • C23F1/08—Apparatus, e.g. for photomechanical printing surfaces

Abstract

Schablone zur Strukturierung einer Oberfläche durch Ätzen, die Schablone umfasst eine ätzresistente Schablonenschicht (1), die Schablonenschicht (1) ist als gedruckte Matrix ätzresistenter Punkte ausgebildet, wobei die Schablonenschicht (1) mindestens teilweise isolierte ätzresistente Rasterpunkte (4) in Bereichen gezielt reduzierter Ätztiefe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der ätzresistenten Rasterpunkte (4) Zonen mit kontrolliert variierter Größe bedecken.Template for structuring a surface by etching, the stencil comprises an etch-resistant stencil layer (1), the stencil layer (1) is formed as a printed matrix etch-resistant points, wherein the stencil layer (1) at least partially insulated etch-resistant screen dots (4) in areas of selectively reduced etch depth characterized in that at least some of the etch-resistant screen dots (4) cover zones of controlled varying size.

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Schablone zur Strukturierung einer Oberfläche durch Ätzen, die Schablone umfasst eine ätzresistente Schablonenschicht, die Schablonenschicht ist als gedruckte Matrix ätzresistenter Punkte ausgebildet, wobei die Schablonenschicht mindestens teilweise isolierte ätzresistente Rasterpunkte in Bereichen gezielt reduzierter Ätztiefe aufweist.The invention relates to a stencil for structuring a surface by etching, the stencil comprises an etch-resistant stencil layer, the stencil layer is formed as a printed matrix etch-resistant points, wherein the stencil layer has at least partially insulated etch-resistant halftone dots in areas of selectively reduced etch depth.

Schablonen zur Strukturierung eine Oberfläche durch Ätzen werden zur Strukturierung der Oberfläche von Metallträgern verwendet. Solche Metallträger können Druckformen, z. B. Spritzgussformen oder Prägewalzen, sein.Patterns for patterning a surface by etching are used to pattern the surface of metal substrates. Such metal support can printing plates, z. As injection molds or embossing rolls to be.

Vor dem Ätzen wird die Schablone auf die Oberfläche des Metallträgers aufgebracht. Die Schablone kann entweder direkt auf die Metalloberfläche gedruckt oder auf einen Schablo-nenträger gedruckt und dann auf die zu behandelnde Oberfläche übertragen werden.Before etching, the stencil is applied to the surface of the metal carrier. The stencil can either be printed directly onto the metal surface or printed on a stencil carrier and then transferred to the surface to be treated.

In der Regel wird das Ätzen einer mit einer Schablone bedeckten Oberfläche als eine zweistufige Behandlung angesehen. Entweder ist die Oberfläche von einer Schablone abgedeckt oder nicht. Entsprechend erfordert die Steuerung der Ätztiefe zum Erzielen verschiedener Ätztiefen trotz der gleichen Ätzbehandlung zusätzliche Maßnahmen. Eine ist in der europäischen Patentanmeldung mit der Aktenzeichen 131194261.7 beschrieben. Diese Anmeldung beschreibt ein zweistufiges Ätzen unter Verwendung einer Schablone, die aus einer Schablonenschicht mit zwei Teilbereichen besteht, welche unabhängig aufgelöst werden können.In general, the etching of a stencil-covered surface is considered to be a two-step treatment. Either the surface is covered by a stencil or not. Accordingly, controlling the etch depth to achieve different etch depths requires additional measures despite the same etch treatment. One is in the European patent application with the file number 131194261.7 described. This application describes a two-step etching using a template consisting of a template layer with two subregions, which can be resolved independently.

Es ist ebenso vom Stand der Technik bekannt, die Ätztiefe durch Nutzung der Tatsache zu steuern, dass die ätzresistente Schablonenschicht während des Ätzens untergraben wird. Der Stand der Technik beschreibt Schablonenschichten, die aus mindestens teilweise isolierten ätzresistenten Rasterpunkten in Flächen von potentiell reduzierter Ätztiefe bestehen. Durch diese Maßnahme kann zumindest die durchschnittliche Ätztiefe durch Verteilung der Rasterpunkte mit kontrollierter Dichte oder Abstand zwischen den Rasterpunkten gesteuert werden. Falls das Untergraben während des Ätzens zum Abblättern der Rasterpunkte von der Oberfläche führt, kann nicht nur die durchschnittliche Tiefe, sondern auch die jeweilige Tiefe gesteuert werden.It is also known in the art to control the etch depth by utilizing the fact that the etch resistant stencil layer is undermined during the etch. The prior art describes stencil layers consisting of at least partially insulated etch-resistant halftone dots in areas of potentially reduced etch depth. By virtue of this measure, at least the average etching depth can be controlled by distributing the grid points with controlled density or spacing between the grid points. If the undercut during etching leads to the peeling of the screen dots from the surface, not only the average depth but also the respective depth can be controlled.

Nach dem Stand der Technik sind die ätzresistenten Rasterpunkte mit einem ätzresistenten, als Teil einer Matrix gedruckten Punkt identisch und decken entsprechend eine Zone der Oberfläche mit einer festen Größe ab. Entsprechend wird die Steuerung der Ätztiefe durch die Auflösung des Druckprozesses bestimmt.In the prior art, the etch-resistant halftone dots are identical to an etch-resistant dot printed as part of a matrix and accordingly cover a zone of the surface of a fixed size. Accordingly, the control of the etching depth is determined by the resolution of the printing process.

Um die mindestens teilweise isolierten ätzresistenten Rasterpunkte in Flächen von gezielt reduzierter Ätztiefe von anderen Flächen der Schablonenfläche abzugrenzen, werden solche Punkte angesehen, die eine Zone, d. h. einen Bereich der Oberfläche abdecken, welcher durch das Untergraben im Rahmen des Ätzens um mindestens 20% reduziert wird.To delineate the at least partially isolated etch-resistant halftone dots in areas of deliberately reduced etch depth from other areas of the stencil area, those points are considered which comprise a zone, i. H. covering an area of the surface which is reduced by at least 20% as a result of the underdrawing during etching.

Es ist Gegenstand der Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannte Schablone zur Strukturierung einer Oberfläche durch Ätzen derart zu verbessern, dass die Ätztiefe besser gesteuert werden kann.It is the object of the invention to improve the template known from the prior art for structuring a surface by etching in such a way that the etching depth can be better controlled.

Gemäß der Lehre der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens einige der ätzresistenten Rasterpunkte Zonen mit kontrolliert variierter Größe bedecken. Durch Veränderung der Größe der ätzresistenten Rasterpunkte wird der Anteil des Untergrabungseffektes und damit die durchschnittliche Ätztiefe gesteuert. Als Zweites wird der Zeitraum, innerhalb dessen die Punkte abblättern, gesteuert. Dadurch wird die aktuelle Ätztiefe sowie die durchschnittliche Ätztiefe gesteuert.According to the teaching of the invention, this object is achieved in that at least some of the etch-resistant halftone dots cover zones of controlled varying size. By changing the size of the etching-resistant halftone dots, the proportion of the undercutting effect and thus the average etching depth is controlled. Second, the period within which the points flake off is controlled. This controls the current etch depth as well as the average etch depth.

Gemäß einem weiteren Schritt werden die Rasterpunkte aus mindestens zwei Punkten zusammengesetzt. Das Zusammensetzen eines Rasterpunkts durch mindestens zwei mehr oder weniger überlappende Punkte ermöglicht das Drucken von Rasterpunkten unterschiedlicher Größe.According to a further step, the grid points are composed of at least two points. The composition of a halftone dot by at least two more or less overlapping dots allows the printing of halftone dots of different sizes.

Alternativ oder kumulativ können die Rasterpunkte eine kontrolliert variierte Größe haben, womit einzelne Stellen Punkte darstellen können, die Zonen mit einer kontrolliert variierter Größe bedecken.Alternatively or cumulatively, the halftone dots may have a controlled varying size, whereby individual dots may represent dots that cover zones of a controlled varied size.

Schließlich wird die durchschnittliche reduzierte Ätztiefe wiederum alternativ oder kumulativ durch Rasterpunkte, die kontrolliert variierte Abstände aufweisen, gesteuert. Durch die Steuerung der Abstände wird die Rasterpunktdichte sowie die durchschnittliche Ätztiefe in der Fläche der gezielt reduzierten Ätztiefe gesteuert.Finally, the average reduced etch depth is again controlled alternatively or cumulatively by halftone dots having controlled varied pitches. By controlling the distances, the dot density and the average etch depth in the area of the targeted reduced etch depth is controlled.

Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, die vorliegende Erfindung auszugestalten und weiterzubilden. Einige dieser Möglichkeiten werden im Folgenden mit Verweis auf die folgenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:There are a variety of ways to design and develop the present invention. Some of these options are described below with reference to the following drawings. In the drawings shows:

1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schablone zur Strukturierung einer Oberfläche durch Ätzen mit Flächen von gezielt reduzierter Ätztiefe, 1 shows an embodiment of a template according to the invention for structuring a surface by etching with surfaces of deliberately reduced etch depth,

2a)–c) zeigt eine erste Ausführungsform eines isolierten Rasterpunkts in einem Bereich einer ätzresistenten Schablonenschicht im Verlauf eines Ätzprozesses, 2a) C) shows a first embodiment of an isolated halftone dot in a region of an etch-resistant stencil layer in the course of an etching process,

3a)–c) zeigt eine zweite Ausführungsform eines isolierten Rasterpunkts in einem Bereich einer ätzresistenten Schablonenschicht im Verlauf eines Ätzprozesses und 3a) -C) shows a second embodiment of an isolated halftone dot in a region of an etch-resistant stencil layer in the course of an etching process and

4 eine Vielzahl von Ausführungsformen ätzresistenter Rasterpunkte, enthalten in einer ätzresistenten Schablonenschicht gemäß der Erfindung. 4 a variety of embodiments of etch resistant screen dots contained in an etch resistant stencil layer according to the invention.

der Zeichnungen zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäße Schablone zur Strukturierung einer Oberfläche durch Ätzen. Die Schablone umfasst eine ätzresistente Schablonenschicht 1, welche in dieser Abbildung durchgehende schwarze Flächen 2 aufweist. Diese durchgehenden schwarzen Flächen 2 sind als eine Matrix von ätzresistenten Punkten, die die entsprechende Fläche vollkommen bedecken, gedruckt. of the drawings shows an embodiment of a template according to the invention for patterning a surface by etching. The template includes an etch resistant stencil layer 1 , which in this illustration are continuous black areas 2 having. These continuous black areas 2 are printed as a matrix of etch-resistant dots that completely cover the corresponding area.

Die Schablonenschicht 1 enthält ebenso rasterpunktierte Flächen 3. Diese rasterpunktierten Flächen 3 sind mindestens teilweise mit isolierten ätzresistenten Rasterpunkten 4 bedeckt. Die rasterpunktierten Flächen 3 stellen die Flächen gezielt reduzierter Ätztiefe dar.The template layer 1 also contains grid-dotted areas 3 , These grid-dotted areas 3 are at least partially insulated with etch-resistant halftone dots 4 covered. The grid-dotted areas 3 the surfaces represent deliberately reduced etch depth.

Schließlich deckt die Schablonenschicht die weißen Flächen 5 nicht durchgehend ab. In diesen weißen Flächen ist die Metalloberfläche nicht gegen Ätzen geschützt. Entsprechend weisen diese Flächen die volle Ätztiefe auf.Finally, the stencil layer covers the white areas 5 not continuously off. In these white areas, the metal surface is not protected against etching. Accordingly, these surfaces have the full etch depth.

In Übereinstimmung mit der Erfindung bedecken mindestens einige der ätzresistenten Rasterpunkte 4 in den rasterpunktierten Flächen 3 Zonen der Metalloberfläche mit kontrolliert variierter Größe.In accordance with the invention, at least some of the etch-resistant halftone dots cover 4 in the grid-dotted areas 3 Zones of metal surface with controlled varying size.

In der Zeichnungen ist dargestellt, wie ein ätzresistenter Rasterpunkt 4 mit einer seitlichen Ausdehnung, die groß ist im Vergleich zur Untergrabung, während des Ätzens die Oberfläche im Verlauf des Ätzprozesses bedeckt. In ist der Zustand vor dem Ätzen dargestellt. In ist der Zustand nach dem Ätzen dargestellt und wegen des Untergrabens 6 ist die Größe der geätzten Zone mindestens 20% kleiner als die durch die Punkte 4 bedeckte Zone vor dem Ätzen. In ist die Struktur des Metalls nach Entfernen der Schablonenschicht dargestellt.In of the drawings is shown as an etch-resistant halftone dot 4 with a lateral extent that is large compared to undercutting, during the etching covers the surface in the course of the etching process. In the state before etching is shown. In the state after the etching is shown and because of the undermining 6 the size of the etched zone is at least 20% smaller than that through the dots 4 covered zone before etching. In the structure of the metal after removal of the stencil layer is shown.

zeigt eine entsprechende Situation für eine wesentlich kleinere Größe des Rasterpunkts 4. In dieser Situation blättert der Rasterpunkt 4 von der Oberfläche vor dem Abschluss des Ätzprozesses ab und entsprechend erreicht das Ätzen in auch im Kernbereich des Rasterpunkts 4 eine gewisse Tiefe. shows a corresponding situation for a much smaller size of the halftone dot 4 , In this situation, the grid point scrolls 4 from the surface before completion of the etching process, and accordingly the etching in also in the core area of the grid point 4 a certain depth.

Behält man die im Hinblick auf und beschriebene Situation im Auge, so beeinflusst die kontrollierte Rasterpunktgröße nicht nur die durchschnittliche Ätztiefe im Verhältnis zur durch die Rasterpunkte 4 bedeckten Oberfläche, sondern ebenso die aktuelle Ätztiefe zwischen einem nicht geätzten Zustand und einem vollständig geätzten Zustand. Dies durch die zeitliche Beeinflussung des Abblätterns der Rasterpunkte 4 von der Oberfläche.If you keep that in mind and In the situation described above, the controlled halftone dot size not only affects the average etch depth relative to the halftone dots 4 covered surface but also the current etch depth between an unetched state and a fully etched state. This by the temporal influence of the peeling off of the halftone dots 4 from the surface.

In sind die Rasterpunkte mit Rasterpunktgrößen von 20 μm, 30 μm, 40 μm, 48 μm, 58 μm, 68 μm, 80 μm und 110 μm dargestellt. In diesem Beispiel werden die Rasterpunktgrößen von 20 μm, 30 μm und 40 μm durch Abänderung der Größe der Punkte 7 erhalten. Für die Rasterpunktgrößen 48 μm, 58 μm und 68 μm wird die Rasterpunktgröße durch Zusammensetzen der Rasterpunkte 4 mit Hilfe von vier gedruckten Punkten 7 und zusätzlich durch Steuerung der Größe der gedruckten Punkte 7 gesteuert. Ebenso wird für die Rasterpunktgröße von 80 μm und 110 μm die Rasterpunktgröße 4 durch deren Zusammensetzen aus 16 gedruckten Punkten 7 und wiederum zusätzlich durch Steuerung der Größe der gedruckten Punkte 7 gesteuert. Nicht gesondert in dargestellt ist die Steuerung der Abstände zwischen Rasterpunkten 4. Es ist offensichtlich, dass die durchschnittliche Ätztiefe ebenso durch die Steuerung der Dichte der Rasterpunkte 4 durch Veränderung des Abstandes zwischen ihnen gesteuert werden kann.In the halftone dots are shown with halftone dot sizes of 20 μm, 30 μm, 40 μm, 48 μm, 58 μm, 68 μm, 80 μm and 110 μm. In this example, the halftone dot sizes of 20 μm, 30 μm and 40 μm are changed by changing the size of the dots 7 receive. For the halftone dot sizes 48 μm, 58 μm and 68 μm, the halftone dot size is obtained by assembling the halftone dots 4 with the help of four printed dots 7 and additionally by controlling the size of the printed dots 7 controlled. Similarly, for the halftone dot size of 80 μm and 110 μm, the halftone dot size becomes 4 by putting them together from 16 printed dots 7 and again, in addition, by controlling the size of the printed dots 7 controlled. Not separately in shown is the control of the distances between grid points 4 , It is obvious that the average etch depth is also controlled by the density of halftone dots 4 can be controlled by changing the distance between them.

Die gedruckten Punkte 7 werden durch einen Tintenstrahl-Druckkopf gejettet. Moderne Tintenstrahl-Druckköpfe können Tinten- oder Wachs-Druckpunkte variabler Größe, z. B. zwischen 20 μm und 40 μm, jetten und können selbstverständlich derart gesteuert werden, um Rasterpunkte 7 aus einer Vielzahl gedruckter Punkte 7 zusammenzusetzen.The printed dots 7 are jetted by an inkjet printhead. Modern inkjet printheads can handle variable-sized ink or wax pressure dots, e.g. Example, between 20 microns and 40 microns, jetten and can of course be controlled so grid points 7 from a variety of printed items 7 reassemble.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 131194261 [0004] EP 131194261 [0004]

Claims (4)

Schablone zur Strukturierung einer Oberfläche durch Ätzen, die Schablone umfasst eine ätzresistente Schablonenschicht (1), die Schablonenschicht (1) ist als gedruckte Matrix ätzresistenter Punkte ausgebildet, wobei die Schablonenschicht (1) mindestens teilweise isolierte ätzresistente Rasterpunkte (4) in Bereichen gezielt reduzierter Ätztiefe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der ätzresistenten Rasterpunkte (4) Zonen mit kontrolliert variierter Größe bedecken.Stencil for structuring a surface by etching, the stencil comprises an etching-resistant stencil layer ( 1 ), the template layer ( 1 ) is formed as a printed matrix etch-resistant points, wherein the stencil layer ( 1 ) at least partially isolated etching-resistant halftone dots ( 4 ) in areas of deliberately reduced etch depth, characterized in that at least some of the etch-resistant halftone dots ( 4 ) Cover zones of controlled varying size. Schablone gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterpunkte (4) aus mindestens zwei Punkten zusammengesetzt sind.Template according to claim 1, characterized in that the grid points ( 4 ) are composed of at least two points. Schablone gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Punkte eine kontrolliert variierte Größe aufweisen.Template according to claim 1 or 2, characterized in that the points have a controlled varying size. Schablone gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterpunkte (4) kontrolliert variierte Abstände aufweisen.Template according to claims 1 to 3, characterized in that the grid points ( 4 ) controlled have varied distances.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1311942A2 (en) 2000-07-25 2003-05-21 Elbit Systems Ltd. Estimating position and orientation in electromagnetic systems

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